根据美国科学家的研究,给蜜蜂喂食装在花粉状颗粒中的解药可以使它们免于农药中毒。

在蜜蜂和大黄蜂等传粉者面临的众多挑战中,喷洒在作物上以控制有害昆虫的杀虫剂名列前茅。有一类杀虫剂,的有机磷它们是主要的威胁——它们占全球杀虫剂销量的三分之一以上,对蜜蜂有剧毒。

“我们想要制定一种策略来为受管理的传粉昆虫解毒,并发现我们可以通过将其融入到它们的食物中来做到这一点,”他说Minglin马他是美国康奈尔大学的生物材料工程师,领导了这项研究。

磷酸三酯酶是一种可以分解有机磷并使其无害的酶。但它们在蜜蜂的酸性消化道中不起作用。马的团队开发了一种方法,将酶包装在颗粒中,颗粒的大小和形状与花粉相似,可以在蜜蜂的肠道中存活,以中和杀虫剂。

直径8μm的粒子是由碳酸钙还有一种明胶添加剂,这有助于控制它们的大小。碳酸钙既容易被蜜蜂消耗,又容易大量生产,而且成本低廉。盐的酸清除能力保护酶不受酸性条件的影响。当农药从摄入的花粉中释放出来时,它们会通过微粒的孔隙,并被其中的磷酸三酯酶除去。

微粒通过蜜蜂消化道的示意图

来源:©Jing Chen et al/施普林格Nature Limited 2021

类似花粉的微粒(PIM,蓝色)保护被包裹的磷酸三酯酶(OTP,红色)免受胃酸的伤害,因此它可以分解花粉消化过程中释放的杀虫剂

研究小组给50只大黄蜂喂食了被有机磷杀虫剂污染的花粉马拉松.仅喂食磷酸三酯酶或糖浆对照的大黄蜂,几天后全部死亡。但服用了微粒包装的解药的蜜蜂存活了下来。

马说,推出注入解毒剂的微粒应该很容易,可以快速保护或拯救受管理的蜂群。他说:“它可以和你喂蜜蜂的任何东西混合在一起,比如花粉饼或液体糖浆,还可以用作膳食补充剂。”他和他的同事已经成立了一家公司,Beemunity,将产品商业化。

但是英国苏塞克斯大学的昆虫生态学家戴夫·古尔森(Dave Goulson)想知道,这种策略如何能从人工饲养的蜂箱扩展到在授粉中发挥更重要作用的野生蜜蜂。他说:“我有点怀疑野生传粉昆虫是如何被诱导食用这些颗粒的。”他还担心,解毒剂的可用性可能会被视为对马拉硫磷和其他对包括人类在内的所有生命都有剧毒的化学物质更加宽容的借口。

马说,他们还没有找到一种方法来应用这种解药,以帮助野生授粉昆虫。研究小组正在研究他们是否可以利用某种风味或其他饲料偏好来吸引野生蜜蜂,同时不吸引和处理农药所针对的有害昆虫。马云说,如果我们能做到这一点,那将产生巨大的影响。